第1章 绪论 1
1.1 信息存储概述 3
1.2 固态盘技术分析 5
1.3 固态盘的研究现状 14
1.3.1 关于固态盘性能的研究 15
1.3.2 采用固态盘的存储系统研究 27
1.4 本书主要内容 30
第2章 块级连续数据保护系统元数据管理方法研究 33
2.1 研究背景 38
2.2 元数据管理设计与实现 39
2.2.1 重要的数据结构 39
2.2.2 全量恢复算法 40
2.2.3 增量恢复算法 42
2.2.4 具体实现 43
2.3 实验结果与分析 45
2.3.1 测试环境 45
2.3.2 检索时间与恢复数据量的关系 45
2.3.3 增量和全量恢复的选择 46
2.4 本章小结 47
第3章 一种结合SLC和MLC的混合固态盘架构设计 49
3.1 SLC和MLC闪存体分析 51
3.2 SMARC设计和实现 53
3.2.1 哪些数据放在SLC区域 54
3.2.2 SMARC中的耗损均衡 55
3.2.3 SLC和MLC区域之间的数据迁移 55
3.3 性能评价 56
3.3.1 性能 57
3.3.2 可靠性和能源消耗 57
3.4 本章小结 59
第4章 一种基于区域的高效固态盘调度策略 61
4.1 研究背景和动机 63
4.2 I/O调度器及固态盘内部并行性分析 66
4.2.1 闪存和固态盘 66
4.2.2 I/O调度器 67
4.2.3 固态盘内部并行性 71
4.3 对固态盘性能特征的分析 73
4.3.1 随机操作和顺序操作的不同 73
4.3.2 固态盘内部并行性 73
4.4 分区调度器的设计与实现 75
4.4.1 结构概述 75
4.4.2 空间分区 76
4.4.3 请求的队列组织 77
4.4.4 读/写请求的调度 78
4.4.5 分区调度器工作流程 78
4.5 实验评估 80
4.5.1 工作负载的性能 80
4.5.2 微测试 83
4.6 本章小结 87
第5章 利用重删和增量编码的固态盘写优化 89
5.1 概述 91
5.2 设计动机和考虑因素 92
5.3 设计方法 96
5.3.1 如何识别语义元数据块 97
5.3.2 消除重复数据块 97
5.3.3 管理元数据块的增量变化 97
5.4 实验测试 98
5.4.1 实验设置 98
5.4.2 性能比较 98
5.4.3 CPU和RAM利用率 99
5.4.4 减少写流量 100
5.5 本章小结 101
第6章 利用固态盘的冗余高效能云存储系统设计 103
6.1 研究背景 105
6.2 REST设计原理和实现细节 108
6.2.1 系统架构 108
6.2.2 能耗感知的数据布局 112
6.2.3 instructor 112
6.2.4 loggers 113
6.2.5 能耗模型 114
6.3 系统评估 115
6.3.1 实验设置 115
6.3.2 数据块服务器状态转移 116
6.3.3 节省功耗和性能影响 116
6.3.4 实际工作负载实验 117
6.4 本章小结 119
第7章 基于固态盘缓存的混合式存储系统 121
7.1 提出背景和研究动机 123
7.2 Linux操作系统device-mapper简介 125
7.2.1 device-mapper中的主要概念 126
7.2.2 目标设备的操作接口 127
7.3 HSStore的设计与实现 129
7.3.1 HSStore系统架构 130
7.3.2 缓存模式与替换算法 132
7.3.3 HSStore使用的主要数据结构 133
7.3.4 请求处理流程 134
7.4 系统性能测试 136
7.4.1 测试环境 136
7.4.2 微测试结果及分析 138
7.4.3 工作负载结果及分析 138
7.5 本章小结 139
第8章 总结与展望 141
8.1 全书小结 143
8.2 未来工作展望 144
参考文献 147
致谢 159